|
Морозов
А.Н.
ПОЧВЕННО-МЕЛИОРАТИВНОЕ
РАЙОНИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ.
Система почвенно-мелиоративного
районирования, в том виде, как она излагается ниже родилась в отделе
почвенно-мелиоративных исследований бывшего института "Средазгипроводхлопок"
под руководством Владимира Рихардовича Шредера в 1965 - 1970 годы.
Она приняла такую форму в силу производственной необходимости. Это
был период массового освоения больших массивов целинных земель под
орошение. Надо было чётко и грамотно разделять почвы по их свойствам
для проектирования соответствующих мелиоративных мероприятий. Насколько
грамотно и добросовестно эти проекты были осуществлены - это совершенно
другой вопрос.
Нужно отметить, что
ни освоение новых земель, ни мониторинг мелиоративного состояния староорошаемых
земель, в какой бы он форме не осуществлялся, не могут быть правильно
реализованы без базирования на почвенно-мелиоративном районировании,
которое учитывает (синтезирует) основные климатические, геоморфологические,
гидрогеологические, литологические, гидрохимические и почвенно-мелиоративные
характеристики территории. Все исследования, проводимые без учёта
почвенно-мелиоративного районирования, можно уподобить попытке создания
термоядерной бомбы физиками с уровнем образования средней школы. Почвенно-мелиоративное
районирование - это та система, которая позволяет выяснить чем же
конкретно отличаются разные почвы в одном регионе, и чем схожи одинаковые
почвы в разных регионах.
При почвенно-мелиоративном
районировании, как было сказано выше, учитываются следующие факторы
почвообразования, определяющие условия орошения и освоения:
- климат;
- гидрогеологические
условия;
- мелиоративно-хозяйственные
условия;
- литолого-геоморфологическое
строение.
Различия климатических
условий зависят от широтного положения и вертикальной зональности.
Для практических целей нормирования водопотребления территория Средней
Азии делится на три зоны: Северную (С), Центральную (Ц) и Южную (Ю),
каждая из которых подразделяется на северную (I) и южную (II) части.
Выделение почвенно-климатических зон и поясов основывается на количественных
показателях о размерах осадков, температурном режиме и влажности воздуха.
В каждой климатической
зоне выделяются по вертикальной зональности поясно-высотные зоны,
описание которых дано ниже в таблице 1, где также приведены количественные
характеристики в виде коэффициента естественной увлажненности (КУ),
являющегося обобщающим показателем термических и водных ресурсов местности
и устанавливается по формуле:
КУ = (РО + WП)/Ео
где: РО средняя многолетняя
сумма осадков за период года с температурой воздуха выше +5Со, мм;
WП влагозапасы в слое
почвы 1,0 м. на начало расчетного периода, мм;
Ео испаряемость за расчетный
период, мм.
Поясы вертикальной зональности
различаются условиями увлажнения в зимневесенний период. Количество
осадков от пояса Б к поясу Г увеличивается и период естественного
увлажнения удлиняется. Летний же период и первые месяцы осени одинаково
засушливы и мало отличаются по температурному режиму.
Таблица 1 Районирование
территории Узбекистана по коэффициенту увлажнения
|
Зона
|
Пояс |
Тип
почвообразования (автоморфный ряд)
|
Коэффициент
увлажнения
|
|
Пустыни
|
А |
Пустынный
|
0.05
- 0.10
|
|
|
А1 |
Переходный
к поясу сероземов
|
0.10
- 0.15
|
|
Эфемеровые
степи
|
Б |
Сероземный
Светлые
сероземы
|
0.10
- 0.20
|
|
|
В |
Сероземный
Типичные
сероземы
|
0,15
- 0,25
|
|
Разнотравные
степи
|
Г |
Сероземный
Тёмные
сероземы
|
0,25
- 0,30
|
Мелиоративная
оценка гидрогеологических условий основывается на гидрогеолого -
и почвенно-мелиоративном районировании, критерием для которого служит
баланс грунтовых вод (существующий или расчетный), определяемый
по условиям их питания и расхода (оттока, транспирации и испарения).
С учетом этих показателей
выделяются следующие гидрогеолого-мелиоративные области:
- а обеспеченного
оттока, транзита грунтовых вод в условиях глубокого залегания, не
влияющих на почвообразование;
- а1 - обеспеченного
местного оттока грунтовых вод за счет расчлененности рельефа;
- б - интенсивного
внешнего притока, подпора и выклинивания грунтовых вод с устойчивым
близким залеганием;
- в - затрудненного
притока и оттока грунтовых вод с неустойчивой глубиной залегания
и режимом, зависящим от местных условий.
В областях "а"
и "а1" почвенно-мелиоративную обстановку определяют рельефные
условия и литологический состав почвообразующих пород. Их разделение
важно лишь с позиции генетической, но никак не отражается на затраты
воды на испарение и транспирацию.
В областях "б"
и "в" основные различия обусловлены типом водообмена (размером
и интенсивностью притока и оттока) грунтовых вод и связанной с этим
гидрохимической зональностью. Территории дифференцированы в зависимости
от положения грунтовых вод, а также их минерализации. Площади с пресными
грунтовыми водами обозначены индексами "б" и "в";
с минерализованными грунтовыми водами (более 5 г/л) обозначены индексами
"б1" и "в1" в соответствии с принадлежностью к
той или иной гидрогеолого-мелиоративной области.
Наиболее постоянными
в комплексе факторов, определяющих емкостные характеристики почвы
по отношению к воде и динамические характеристики почвенной влаги,
являются свойства почвообразующей породы, коррелирующиеся в значительной
мере с ее гранулометрическим составом:
- степень аэрации;
- водопроницаемость;
- водоудерживающая
способность;
- капиллярные свойства;
- тепловой режим и
др.
Песчаные и супесчаные
почвы имеют благоприятный воздушный и тепловой режим, хорошо водопроницаемы,
но мало влагоемки. Глинистые почвы обладают высокой влагоемкостью
и слабой водопроницаемостью, плохой водоотдачей, сильным набуханием
и неблагоприятными тепловыми свойствами. Суглинистые почвы, занимающие
промежуточное положение, по свойствам и составу являются наилучшими.
Они имеют благоприятный воздушный и тепловой режим, хорошо водопроницаемы,
обладают высокой влагоемкостью и мобильностью почвенной влаги.
Для целей дифференциации
режимов орошения выделены пять основных групп почвообразующих пород,
заметно отличающихся показателями водно-физических свойств:
- 1 - песчаные;
- 1а - маломощные,
сильнокаменистые;
- 2 - супесчаные;
- 3 - легко и среднесуглинистые;
- 4 - среднесуглинистые
(плотные) и тяжелосуглинистые;
- 5 - глинистые.
Осредненные значения
показателей водно-физических свойств почв, характеризующих выделенные
группы приведены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2 Водно-физические
характеристики основных типов грунтов
|
Почвообразующая
порода
|
Объемная
влажность при значениях pF=lg(P,cm):
|
|
0,0
|
1,0
|
2,0
|
2,5
|
3,0
|
3,3
|
3,7
|
4,0
|
4,3
|
4.5
|
|
Песок
|
0,44
|
0,41
|
0,24
|
0,10
|
0,07
|
0,06
|
0,04
|
0,04
|
0,03
|
0,03
|
|
Супесь
|
0,44
|
0,43
|
0,32
|
0,22
|
0,14
|
0,10
|
0,07
|
0,05
|
0,05
|
0,04
|
|
Суглинок
легкий
|
0,44
|
0,44
|
0,37
|
0,28
|
0,20
|
0,16
|
0,12
|
0,09
|
0,08
|
0,07
|
|
Суглинок
средний
|
0,46
|
0,45
|
0,37
|
0,29
|
0,22
|
0,18
|
0,14
|
0,11
|
0,09
|
0,08
|
|
Суглинок
тяжелый
|
0,46
|
0,44
|
0,38
|
0,32
|
0,25
|
0,21
|
0,16
|
0,13
|
0,10
|
0,08
|
|
Глина
легкая
|
0,46
|
0,45
|
0,43
|
0,40
|
0,35
|
0,30
|
0,23
|
0,19
|
0,15
|
0,13
|
Таблица 3 Осредненные
характеристики почвообразующих пород различного гранулометрического
состава.
|
Почвообразующая
порода
|
Содержание
частиц мельче 0.01 мм, %
|
Объемная
масса, г/смз
|
Коэффициент
фильтрации Кф, м/сут
|
Емкость
катионного обмена, мгэкв/100 г
|
| Песок
|
До
9
|
1.5
- 1,6
|
1.00
- 3,00
|
2
- 4
|
| Супесь
|
9-15
|
1.4
- 1.5
|
0.50
- 1.00
|
4
- 6
|
| Суглинок
легкий |
15-35
|
1.3
- 1,4
|
0.25
- 0.50
|
6
- 8
|
| Суглинок
средний |
35-50
|
1.4
- 1,5
|
0.07
- 0,25
|
8
- 10
|
| Суглинок
тяжелый |
50-60
|
1.4
- 1.5
|
0.02
- 0.07
|
8
- 12
|
| Глина
лёгкая |
60-72
|
1.61
- 1,7
|
0.05
- 0.01
|
10
- 15
|
Почвы неоднородного
литологического строения по влагоемкости и условиям расходования почвенной
влаги приравниваются к названным основным группам следующим образом:
- к 1 гуппе относятся
маломощные (0,2 0,5 м.) суглинистые на песчано-галечниковых отложениях
и на гипсах, кроме того в IА группу выделяются очень маломощные,
сильно каменистые;
- ко 2 - среднемощные
(0,5 1,0 м.) суглинистые на песчано-галечниковых отложениях и на
гипсах;
- к 3 - суглинистые,
облегчающиеся книзу;
- к 4 - суглинистые,
утяжеляющиеся книзу;
- к 5 - резко слоистые
с наличием глин.
Таблица 4 Гидромодульное
районирование "Средазгипроводхлопка" (Шредер В.Р., 1970
г)
|
Глубина
залегания уровня грунтовых вод,м
|
Грансостав
|
| Песчаные |
Супесчаные |
Легкие
и средние суглинки |
Средние
и тяжелые суглинки |
Глинистые |
|
>
3
|
I
|
II
|
II
|
III
|
III
|
|
2
- 3
|
IV
|
IV
|
V
|
V
|
V
|
|
1
- 2
|
VI
|
VI
|
VII
|
VII
|
VII
|
|
0,5
- 1,0
|
VIII
|
VIII
|
IX
|
IX
|
IX
|
Переход от вышеприведенной
шкалы, принятой "Средазгипроводхлопком" в 1970 году к "уточненной"
шкале (используемой в настоящее время с целью наиболее адекватного
отражения встречающихся природных условий при составлении карт гидромодульного
районирования) показан в таблице 5.
Таблица 5 "Уточненная
шкала", принятая при почвенно-мелиоративном районировании, и
её соответствие со шкалой В.Р.Шредера
|
Характеристика
почвы
|
Уточненная
шкала
|
Районирование
по Шредеру В.Р.
|
| Автоморфные
почвы (УГВ > 3 м) |
| Маломощные
(0,2 - 0,5) среднекаменистые различного гранулометрического состава
на песчано-галечниковых отложениях и на гипсах, а также песчаные |
I
|
I
|
| Очень
маломощные, сильнокаменистые, разные по гранулометрическому составу |
Iа
|
I
|
| Среднемощные
слабокаменистые разные по гранулометрическому составу на песчано-галечниковых
отложениях и гипсах; мощные супесчаные и легко суглинистые |
II
|
II
|
| Мощные
средне, тяжелосуглинистые и глинистые |
III
|
III
|
| Полу
гидроморфные почвы (УГВ 2 - 3м) |
| Мощные
песчаные и супесчаные, а также мало и среднемощные разного гранулометрического
состава |
IV
|
IV
|
| Мощные
легко и среднесуглинистые однородные тяжелосуглинистые, облегчающиеся
книзу |
V
|
V
|
| Мощные
тяжелосуглинистые и глинистые плотные однородные; разные по гранулометрическому
составу, слоистые по строению |
VI
|
V
|
| Мощные
песчаные и супесчаные, а также мало и среднемощные разного гранулометрического
состава |
VII
|
VI
|
Гидроморфные
(УГВ 1 - 2 м)
|
|
|
| Мощные
легко и среднесуглинистые однородные тяжелосуглинистые, облегчающиеся
книзу |
VIII
|
VII
|
| Мощные
тяжелосуглинистые и глинистые плотные, однородные, разные по гранулометрическому
составу, слоистые по строению |
IX
|
VII
|
В таком виде почвенно-мелиоративное
районирование сегодня стоит перед многими проблемами, которые предстоит
решить следующим поколениям учёных. Это, прежде всего, придание
количественных показателей многим качественным характеристикам,
преведенным выше. Тот, кто знаком с работами В.Р.Шредера, обратит
внимание, что мы попытались в таблицах 2 и 3 добавить такие показатели,
касающиеся физики почв, однако, работы тут непочатый край. Неизвестных
показателей ещё множество, для примера можно назвать следующие:
- дренированность
(обеспеченность естественным или искусственным дренажем);
- зависимость промываемости
почв от их гранулометрического состава и состояния почвенного
горизонта;
- влияние структуры
порового пространства почв на закономерности впитывания и капиллярного
поднятия и т.д. и т.п.
18 февраля. 2004 года
Как
с нами связаться
Вернуться
на главную страницу
|
